電力系統(tǒng)概論

電力系統(tǒng)概論第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)供配電系統(tǒng)

第二節(jié)電力系統(tǒng)的額定電壓第三節(jié)中性點(diǎn)運(yùn)行方式第四節(jié)電能的質(zhì)量指標(biāo)

第五節(jié)電力負(fù)荷第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)供配電系統(tǒng)

1.電力系統(tǒng)——發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個(gè)整體。電力系統(tǒng)示意圖如下：第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月從發(fā)電廠到用戶的發(fā)、輸、配電過程第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月名詞解釋1）發(fā)電廠：將一次能源轉(zhuǎn)換成電能。有火力、水力、核能等2）變電所：功能是接受電能、變換電壓和分配電能。3）配電所：僅用于接受和分配電能的場(chǎng)所。4）換流站：交、直流相互轉(zhuǎn)換的場(chǎng)所。第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月5）電力線路：將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務(wù)。（220KV輸電線，110KV配電線）6）電能用戶：所有消耗電能的用電設(shè)備或用電單位。7）電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中除發(fā)電廠和電能用戶之外的部分。8）為什么建電力系統(tǒng)：減少裝機(jī)容量；裝設(shè)大機(jī)組；充分利用動(dòng)力資源；提高供電可靠性；提高電能質(zhì)量；提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月2．供配電系統(tǒng)－－由總降變電所、高壓配電所、配電線路、車間變電所和用電設(shè)備組成。第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月總降壓變電所：將35-110KV的外部供電電源降到6-10KV共高壓配電所、車間變電所或建筑物變電所、高壓用電設(shè)備。一般大型企業(yè)都設(shè)之。高壓配電所：接受6-10KV電壓，再分配。一般負(fù)荷分散、廠區(qū)大的大型企業(yè)需設(shè)置。配電線路：分6-10KV廠內(nèi)高壓配電線路和380/220V廠內(nèi)低壓配電線路。車間變電所（建筑物變電所）：6-10KV降到380/220V第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月３．供配電的要求和課程任務(wù)供配電的基本要求是：（1）安全（2）可靠（3）優(yōu)質(zhì)（4）經(jīng)濟(jì)本課程的任務(wù)：

講述供配電系統(tǒng)電能供應(yīng)和分配的基本知識(shí)和理論，使學(xué)生掌握供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，管理和運(yùn)行技能，為學(xué)生今后從事供配電技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)。第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)

電力系統(tǒng)額定電壓

1、電網(wǎng)（線路）額定電壓

UN

低壓

380V,660V高壓

（3），6，10，35，（66），110，220，（330），500kV

2、用電設(shè)備的額定電壓，等于同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓3、發(fā)電機(jī)的額定電壓：UN·GG=1.05UN

注：用電設(shè)備偏移±5%，線路允許電壓降10%第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月4、電壓變壓器的額定電壓

（1）升壓變壓器：U1N=UN·G·GG=1.05UN

；U2N=1.1UN

（2）降壓變壓器：U1N=UN

（一次側(cè)）

U2N=1.05UN

10kV及以下，線路較短時(shí)

1.1UN

35kV及以上，線路較長(zhǎng)時(shí)例1-1已知圖示系統(tǒng)中線路的額定電壓，求發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月解：G:UN·G=1.05UN·3L=1.05×6=6.3kV1T:U1N·1T=UN·G=6.3kVU2N·1T=1.1UN·1L=1.1X110=121kV ∴6.3/121kV2T:U1N·2T=UN·1L=110kVU2N·2T=1.1UN·2L=1.1X35=38.5kV ∴110/38.5kV習(xí)題1-8、1-9圖見書P14。第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)

電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式一、概述

三相系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式取決于供電可靠性，工作要求和設(shè)備制造。

110kV及以上：中性點(diǎn)直接接地

設(shè)備絕緣按相電壓設(shè)計(jì)

單相接地跳閘停電，采用重合閘提高可靠性

第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月3～66kV：中性點(diǎn)不接地

設(shè)備絕緣按線電壓設(shè)計(jì)

單相接地可短時(shí)運(yùn)行2H

接地電流大于等于防止間隙電弧過電壓或高頻電流經(jīng)消弧線圈接地

380V：中性點(diǎn)直接接地，單相設(shè)備工作要求第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月二、中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)

正常運(yùn)行

三相線電壓對(duì)稱；三相相電壓對(duì)稱；三相對(duì)地電容電流對(duì)稱第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月單相接地：C相接地

接地相對(duì)地電壓為零；非接地相對(duì)地電壓上升為線電壓；三相線電壓仍對(duì)稱；接地相對(duì)地電容電流為零；非接地相對(duì)地電容電流增大倍；接地電流為正常電容電流的3倍

第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月Ic的估算UN——系統(tǒng)額定電壓kV;lah——系統(tǒng)架空線總長(zhǎng)度km;lcab——系統(tǒng)電纜總長(zhǎng)度km第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月三、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)正常運(yùn)行：同“中性不接地系統(tǒng)”

單向接地：除消弧線圈有電流IL外，同中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

全補(bǔ)償IL＝IC

；欠補(bǔ)償IL＜IC

；過補(bǔ)償IL＞IC

第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月四、中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)

接地相對(duì)地電壓為零；非接地相對(duì)地電壓升為相電壓，單相接地即單相短路，保護(hù)裝置動(dòng)作跳閘。第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)

電能的質(zhì)量指標(biāo)1、電壓

電壓質(zhì)量是以電壓偏離額定電壓的幅度、電壓波動(dòng)與閃變和電壓波形來衡量。

1）電壓偏差電壓偏差是以電壓偏離額定電壓的幅度，一般以百分?jǐn)?shù)表示，即式中，ΔV%為電壓偏差百分?jǐn)?shù)，U為實(shí)際電壓，UN為額定電壓。第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

2）

電壓波動(dòng)和閃變電壓波動(dòng)是指電壓的急劇變化。電壓變化的速率大于每秒1%的即為電壓急劇變化。電壓波動(dòng)程度以電壓最大值與最小值之差或其百分?jǐn)?shù)表示，即δU=Umax-UminδU%=式中，δU為電壓波動(dòng)；δU%為電壓波動(dòng)百分?jǐn)?shù)；Umax、Umin為電壓波動(dòng)的最大值和最小值（kV）；UN為額定電壓（kV）。第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月3）波形波形的質(zhì)量是以正弦電壓波形畸變率來衡量的。2、頻率:頻率的質(zhì)量是以頻率偏差來衡量。3、供電的可靠性:供電可靠性是以對(duì)用戶停電的時(shí)間及次數(shù)來衡量。它常用供電可靠率表示，即實(shí)際供電時(shí)間與統(tǒng)計(jì)期全部時(shí)間的比值的百分?jǐn)?shù)表示，第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)

電力負(fù)荷一、按對(duì)供電可靠性要求的負(fù)荷分類我國(guó)將電力負(fù)荷按其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度劃分為三級(jí)。

1．一級(jí)負(fù)荷

一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂而需要長(zhǎng)時(shí)間恢復(fù)等；中斷供電將有重大政治、經(jīng)濟(jì)影響的用電單位的正常工作的負(fù)荷者。第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月2．二級(jí)負(fù)荷二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢，連續(xù)性生產(chǎn)過程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等；中斷供電系統(tǒng)將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷者；中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要公共場(chǎng)所秩序混亂者。3．三級(jí)負(fù)荷

三級(jí)負(fù)荷為不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者。對(duì)一些非連續(xù)性生產(chǎn)的中小型企業(yè)，停電僅影響產(chǎn)量或造成少量產(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬三級(jí)負(fù)荷。第24頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月二、按工作制的負(fù)荷分類電力負(fù)荷按其工作制可分為三類。1．連續(xù)工作制負(fù)荷連續(xù)工作制負(fù)荷是指長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的用電設(shè)備，其特點(diǎn)是負(fù)荷比較穩(wěn)定，連續(xù)工作發(fā)熱使其達(dá)到熱平衡狀態(tài)，其溫度達(dá)到穩(wěn)定溫度，用電設(shè)備大都屬于這類設(shè)備。如泵類、通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、電爐、運(yùn)輸設(shè)備、照明設(shè)備等。2．短時(shí)工作制負(fù)荷短時(shí)工作制負(fù)荷是指工作時(shí)間短、停歇時(shí)間長(zhǎng)的用電設(shè)備。其運(yùn)行特點(diǎn)為工作時(shí)其溫度達(dá)不到穩(wěn)定溫度，停歇時(shí)其溫度降到環(huán)境溫度，此負(fù)荷在用電設(shè)備中所占比例很小。如機(jī)床的橫梁升降、刀架快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)、閘門電動(dòng)機(jī)等。